合肥市社会经济发展与土地生态安全耦合协调及障碍因子分析

徐 文 程

(东华理工大学测绘与空间信息工程学院,330013,南昌)

0 引言

土地作为一种赋有经济、生态和环境等多功能的特殊自然资源,关系着区域稳定、和谐与可持续发展[1]。在党的二十大报告中明确提出了提升生态系统的多样性, 不断推动生态文明建设。土地资源是生态文明建设的重要基础要素之一,为生态文明建设提供有力支持。在当前城市基础建设加快和工业化不断加速的背景下,为兼顾好社会经济发展与土地生态安全,则需厘清社会经济发展与土地生态安全之间的协调关系。目前,耦合协调模型已被广泛应用于分析两个及以上系统之间关系,例如文化与经济发展[2]、城镇化与土地利用[3]、城镇化与碳排放[4]。同时,在社会经济发展与土地生态安全协调关系研究中,该模型亦被尝试应用[5-8]。合肥市目前土地生态安全水平较低,社会经济发展水平则较高,为更好协调两者关系,以合肥市为研究区,构建合肥市土地生态安全与社会经济发展评价指标体系,应用耦合协调度模型探究合肥市2010—2020年土地生态安全与社会经济发展之间的关系,运用障碍度模型分析合肥市土地生态安全与社会经济发展的主要障碍因子,以期为合肥市土地生态安全保障及可持续发展提供指导。

1 研究区与数据来源

1.1 研究区概况

合肥市在北纬30°56′～32°33′,东经116°40′～117°58′之间,位于我国的华东地区,安徽省中部,合肥市拥有中国五大淡水湖之一的巢湖,自然条件优越,目前合肥市经济发展迅速,截至2020年底, GDP总量到达10 045.7亿元,全市批发与零售行业的增加值为1 013.34元,相比于上年增加2.2%。合肥市国土总面积为11 445 km2,2020年底绿化覆盖面积为23 381公顷,耕地面积达到689 089公顷。合肥市气候呈现出四季分明的特点,气候较为温和,雨量适中。合肥市拥有南淝河、店埠河、派河等河湖。合肥市的旅游资源也较多,有大蜀山、三河古镇、李鸿章故居等著名景点。

图1 合肥市地理位置图

1.2 数据来源

本次研究数据来源于《合肥市统计年鉴》(2010—2020年)、《合肥市2010年度人力资源和社会保障事业发展公报》及由其他相关网站收集并整理后得到的相关数据。为了更加科学研究合肥市社会经济发展与土地生态安全的耦合协调关系,依据数据的获得性、可比性、科学性等相关原则,并兼顾实用与创新,选出指标见表1。

表1 土地生态安全与社会经济发展耦合协调评价指标体系

2 研究方法

2.1 土地生态安全指数及社会经济发展指数

假设P为土地安全生态指数,由n个指标来论证,各个指标记为X1、X2、…、Xn,第i项指标的权重记为Wi,Sij为第i年第j项指标的标准化值,则有,

(1)

假设G为社会经济发展指数,由m个指标来测算,各项指标记为Y1、Y2、…、Yn,第a项的权重指标记为Wa,Sab为第a年第b项指标的标准化值,则有

(2)

2.2 耦合协调度指数

土地生态安全与社会经济发展耦合度使用耦合模型(C)[9-11]来测算,并计算土地生态安全—社会经济发展综合指数(T),得到耦合协调度指数(D)。通过耦合协调指数来判定两者之间的协调发展情况,表达式如下:

(3)

T=αP+βG

(4)

(5)

式中,α为土地生态安全重要性系数,β为社会经济发展重要性系数,由于社会经济发展与土地生态安全同等重要,所以设定α=0.5,β=0.5,K为耦合调节系数。

为了更加深入研究合肥市社会经济发展与土地生态安全之间的耦合协调发展情况,研究依据相关文献[12-13]对其划分等级见表2。

表2 耦合度和耦合协调度划分标准

2.3 障碍因子分析

本文通过进行因子贡献度、指标偏离度和障碍度等量化处理,对土地生态安全系统与社会经济发展系统的相关障碍因子分析[14-15]。计算公式如下:

(6)

式中,Qij为障碍度,表示第i年第j项指标对该系统发展影响程度。贡献度Qj=Wj;指标偏离度Tij为最优目标值与指标实际值之差,可用1-Sij替代。

3 实证分析

采用上述方法计算出合肥市土地生态安全指数P、社会经济发展指数G、综合发展指数T、耦合指数C及耦合协调指数D,结果见表3,根据该数据并结合实际情况对合肥市展开分析。

表3 2010—2020年土地生态安全与社会经济发展耦合协调值测算

3.1 土地生态安全与社会经济发展指数

3.1.1 土地生态安全指数 结合表3可看出,合肥市在2010—2020年的土地生态安全指数总体处于上升状态,数值从0.465 1上升到0.857 8,但在2010—2013呈现出下降状态,结合原数据分析,基础建设速度加快,人口大量流入产生了大量的垃圾和生活污水,加上农药使用量的增多,导致了土地生态安全指数不断下降,到2013年则下降到最低值0.128 0。土地的生态安全在这期间遭到了破坏,安全状况较差。从2014年开始,土地生态安全指数不断上涨,总体向良好趋势发展。农药使用量和化肥使用量也开始逐年减少。土地生态安全情况不断好转。

3.1.2 社会经济发展指数 由表3可看出,合肥市社会经济在2010—2020年期间一直保持稳定发展,并未出现倒退状况,社会经济发展指数也是稳步上升,从0.115 7上涨到0.998 2。对数据分析可以发现,2020年合肥市的GDP相比于2010年上涨271.8%,地方财政收入相比于2010年上涨200.9%,全社会消费品零售总额相比于2010年增长351.2%,城镇人均居民收入相比于2010年上涨153.44%,农村人均可支配收入相比于2010年上涨241.1%,公路里程相比于2010年增长了134.7%。基本养老保险人数相比于2010年增长66.3%。

3.2 合肥市土地生态安全与社会经济发展耦合协调关系

3.2.1 综合指数分析 综合指数可以体现耦合作用各部分主体对相互耦合协调度的贡献程度。表3中的土地生态安全与社会经济发展综合指数反映了土地生态安全与社会经济发展对于耦合协调度的贡献程度。通过对数据分析,合肥市综合指数在2010—2012年处于下降状态,2013—2020年一直处于上升状态。从总体来看,综合指数先下降后上升,表明土地安全与社会经济发展对于两者的耦合协调度贡献程度是先下降后逐步上升。

3.2.2 耦合协调类型分析 通过对表3相关数据分析,可以把合肥市2010—2020年的耦合协调度分为3个阶段。

第1个阶段:2010—2014年,合肥市土地生态安全与社会经济发展耦合协调度为基本协调状态。在这5年间,合肥市土地生态安全状况呈现出恶化后好转的情况,社会经济则在不断发展,但两大系统发展水平都处于较低水平,虽然后期两大系统耦合协调度出现了明显增长,但总体上两大系统依然处于基本协调状态。在这段时间,缺乏了对于土地生态安全的保护,过于追求社会经济高速发展,导致了耦合协调程度较低。

第2阶段:2015—2016年,在这2年内,土地生态安全与社会经济发展系统耦合协调程度进入了中度协调状态,合肥市在土地生态安全上不断出台新的措施,经过一段时间后,效果逐渐显现。合肥市也大力推动经济发展,使得土地生态安全与社会经济发展系统耦合协调度不断上升。

第3阶段:2017—2020年,合肥市土地生态安全与社会经济发展系统耦合协调度越来越高,对比2010年已经有很大的提升。合肥市在这4年中一直不断推动经济发展,优化相关的产业结构,积极招商引资,并且吸引大量人才来到合肥,促进合肥的经济发展。同时土地生态安全水平不断地提升,合肥市不断地加强相关人才的建设,将相关的措施实施到位,保护土地生态安全。使得土地生态安全与社会经济发展系统到达高度耦合状态。

3.3 合肥市土地生态安全与社会经济发展障碍因子

本次研究将制约合肥市2010—2020年土地生态安全与社会经济发展系统的排名前3的影响因子列出,见表4。

表4 土地生态安全与社会经济发展主要障碍因子表

通过对表4分析,不同年份制约土地生态安全系统与社会经济发展系统的指标因素各不相同。2010—2020年,土地生态安全的主要障碍因子类型随着时间变化而变化。在2010—2015年期间,土地生态安全系统有9种不同类型的主要障碍因子,其中,农药使用量与城市生活污水处理率作为主要障碍因子在前5年中出现次数最多,分别出现3次,结合数据分析,在2010—2015年中合肥市农药使用量除2010年外,其他年份农药使用量均高于五千吨,相比2016—2020年的合肥市农药使用量,其农药使用量较多。在2016—2020年中,合肥市土地生态安全指数的主要障碍因子类型相对稳定,只出现5种不同的主要障碍因子,主要为耕地数量、化肥使用量、工业固体废弃物产生量。结合数据分析,合肥市耕地数量在2015—2019年处于波动状态,相比于2011—2015年的耕地数量,其总体处于下降的状态。

在社会经济发展系统中,2010—2020年出现的主要障碍因子类型较多。在2010—2014年中,社会经济发展系统出现次数最多的主要障碍因子为地方财政收入,结合原数据进行分析,可以看出,虽然合肥市地方财政收入在这5年中在不断增长,但明显无法满足经济增长需要。在2016—2020年,社会经济发展系统有6种不同类型的主要障碍因子,出现次数最多为在校学生数量,出现5次,结合数据分析,合肥市这5年在校学生数量在不断增长,但合肥市经济发展迅猛,需要大量人才来推动合肥建设,很明显这方面合肥市较薄弱。在2010—2020年中社会经济发展指数的主要障碍因子中出现次数最多的是在校学生数量,出现了9次,说明合肥市在校学生数量较少,可能会制约合肥市未来经济发展。

4 结论

本次研究以合肥市为研究区,以2010—2020年数据为基础,使用耦合协调模型研究该区域土地生态安全与社会经济发展的耦合协调关系,使用障碍度模型,分析合肥市各年份两系统的主要障碍因子,得出以下结论。

1)合肥市2010—2013年社会经济发展指数逐年上升,土地生态安全指数则逐年下降,说明在这期间社会经济发展迅速,土地生态安全则处于下降状态。2013年后,土地生态安全指数与社会经济发展指数都处于上升状态。

2)2010—2020年,合肥市土地生态安全与社会经济发展处于高度耦合状态,合肥市土地生态安全与社会经济发展耦合协调度值由2010年的0.481 6上升到2020年的0.962 2,耦合协调类型由2010—2014的基本协调过渡到2015—2016年的中度协调,最终在2017—2020年到达高度协调状态。

3)土地生态安全系统与社会经济发展系统相对应年份的主要障碍因子,随时间变化而变化,土地生态安全系统的障碍因子种类较多,在2010—2015年其主要障碍因子类型变化较大,2016—2020年主要障碍因子类型逐渐稳定,变化较小。社会经济发展系统障碍因子类型也较为丰富,其中在校学生数量出现次数最多,需要重点关注,应加强教育投入,使该现象得到缓解。